डेटा सेंटरों में DCI प्रौद्योगिकी क्या है?

समकालीन DCI तकनीक परिनियोजन में, इलेक्ट्रॉनिक इंटरकनेक्ट दो प्राथमिक तंत्रों के माध्यम से बढ़ी हुई क्षमता प्राप्त करते हैं: चिप पिन गिनती का विस्तार करना और SERDES (सीरियलाइज़र/डीसेरियलाइज़र) दरों को बढ़ाना। तीन सीएमओएस प्रक्रिया नोड्स -45एनएम, 32एनएम, और 22एनएम में प्रगति दर्शाती है कि डीसीआई तकनीकी विकास सीधे सेमीकंडक्टर उन्नति के साथ कैसे संबंधित है।

45nm नोड पर, SERDES चैनल प्रति पोर्ट 8 चैनलों के साथ 10 Gb/s पर काम करते हैं, जिसके लिए प्रति पोर्ट 32 विद्युत I/O पिन की आवश्यकता होती है। जैसे ही हम 22nm प्रौद्योगिकी में परिवर्तन करते हैं, SERDES दरें प्रति पोर्ट 10 चैनलों के साथ 32 Gb/s तक बढ़ जाती हैं, जिससे प्रति पोर्ट कॉन्फ़िगरेशन 40 पिन की मांग होती है।

डीसीआई तकनीकी अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रॉनिक इंटरकनेक्ट के लिए बिजली खपत मेट्रिक्स महत्वपूर्ण चुनौतियों को प्रकट करते हैं। लंबी दूरी तक पहुँचने वाले SERDES कार्यान्वयन में 45nm पर 7000 fJ/बिट की खपत होती है, जो 32nm पर 4560 fJ/बिट तक सुधरती है, और 22nm प्रक्रिया नोड्स पर 3311 fJ/बिट तक पहुंचती है। ये सुधार, हालांकि पर्याप्त हैं, फिर भी तीन प्रौद्योगिकी पीढ़ियों में क्रमशः 560mW, 730mW, और 1060mW के प्रति पोर्ट पावर लक्ष्य का परिणाम देते हैं, जो उच्च रेडिक्स DCI तकनीकी स्विच के लिए थर्मल प्रबंधन चुनौतियां पेश करते हैं।

डीसीआई तकनीकी अवसंरचना के लिए फोटोनिक समाधान स्केलेबिलिटी प्राप्त करने के लिए वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (डब्ल्यूडीएम) का लाभ उठाते हैं। प्रत्येक प्रक्रिया पीढ़ी के साथ प्रति लिंक तरंग दैर्ध्य की संख्या दोगुनी हो जाती है: 45 एनएम पर 8 तरंग दैर्ध्य, 32 एनएम पर 16, और 22 एनएम पर 32, सभी लगातार 10 जीबी/एस प्रति तरंग दैर्ध्य पर काम करते हैं।

यह दृष्टिकोण क्रमशः 80 जीबी/एस, 160 जीबी/एस, और 320 जीबी/एस की पोर्ट बैंडविड्थ उत्पन्न करता है, जो फोटोनिक डीसीआई तकनीक कार्यान्वयन की बेहतर बैंडविड्थ स्केलिंग क्षमता को प्रदर्शित करता है।

डीसीआई तकनीक फोटोनिक स्विच में माइक्रोरिंग रेज़ोनेटर को लेजर तरंग दैर्ध्य कॉम्ब्स के साथ अनुनाद संरेखण बनाए रखने के लिए सटीक थर्मल नियंत्रण की आवश्यकता होती है। विनिर्माण विविधताएं और सिलिकॉन के थर्मल विस्तार गुणांक के लिए प्रत्येक रिंग के लिए सक्रिय तापमान प्रबंधन की आवश्यकता होती है। पावर अनुकूलित दृष्टिकोण इंटेलिजेंट मोड उपयोग के साथ संयुक्त रूप से दूरी वाले माइक्रोरिंग ऐरे को समान रूप से नियोजित करता है।

डीसीआई तकनीक ऑप्टिकल डेटापथ के लिए कार्यान्वित इलेक्ट्रॉनिक मध्यस्थता योजना (ईएआरबी) समानांतर उपसर्ग वृक्ष वास्तुकला का उपयोग करती है, जो समानांतर उपसर्ग योजक डिजाइनों के अनुरूप होती है, जहां प्राथमिकता आधारित अनुदान प्रसार दर्पण प्रसार तंत्र ले जाते हैं।

यह केंद्रीकृत, पाइपलाइनयुक्त दृष्टिकोण k टाइल्स को तार्किक रिंग प्राथमिकता क्रम में व्यवस्थित करता है, राउंड{0}}रॉबिन शेड्यूलिंग के माध्यम से निष्पक्षता सुनिश्चित करता है।

डिज़ाइन प्रति इनपुट पोर्ट (2 तक) एक साथ कई अनुदानों का समर्थन करता है, जो डीसीआई तकनीकी वर्कलोड की विशिष्ट समान यादृच्छिक ट्रैफ़िक स्थितियों के तहत आंतरिक बैंडविड्थ उपयोग में 30% औसत सुधार को सक्षम करता है।

डीसीआई तकनीक स्विच के लिए ऑप्टिकल मध्यस्थता तरंग दैर्ध्य {{0} से {{1} आउटपुट {{2} पोर्ट मैपिंग के साथ समर्पित मध्यस्थता वेवगाइड को नियोजित करती है। चैनल टोकन योजना 8-चक्र से कम की राउंड-ट्रिप समय सुनिश्चित करती है, इलेक्ट्रॉनिक विकल्पों के साथ प्रतिस्पर्धा बनाए रखती है, जबकि संभावित रूप से बेहतर स्केलिंग विशेषताओं की पेशकश करती है क्योंकि भविष्य की प्रक्रिया नोड्स में तार की देरी बढ़ जाती है।

डीसीआई तकनीकी स्विच के लिए व्यापक पावर मॉडल में डेटापथ और मध्यस्थता संसाधन शामिल हैं, जिसमें एयर कूल्ड सिस्टम के लिए 140W थर्मल डिज़ाइन पावर (टीडीपी) बाधा पर विशेष ध्यान दिया गया है।

सेमीकंडक्टर्स के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रोडमैप (आईटीआरएस) उद्योग के विकास के लिए एक निश्चित मार्गदर्शिका के रूप में कार्य करता है, जो डेटा सेंटर इंटरकनेक्टिविटी में मूलभूत बाधाओं पर काबू पाने में फोटोनिक एकीकरण के रणनीतिक महत्व पर प्रकाश डालता है। चूंकि क्लाउड कंप्यूटिंग, बड़े डेटा एनालिटिक्स और एआई एप्लिकेशन उच्च बैंडविड्थ की मांग को बढ़ा रहे हैं, उद्योग की सर्वसम्मति हाइब्रिड इलेक्ट्रो फोटोनिक सिस्टम को सबसे व्यवहार्य मार्ग के रूप में इंगित करती है।